灵芝液态发酵胞内外多糖的研究进展

灵芝具有悠久的药用历史,其活性物质灵芝多糖具有广泛的药理活性,利用液态发酵技术获取灵芝多糖展现出独特优势。近年来,关于灵芝多糖液态发酵的研究报道越来越多,引起了研究者的广泛关注。本文从灵芝多糖的生物合成代谢及调控、液态发酵的培养基及工艺优化等方面对近期的研究结果进行总结,以期为灵芝液态发酵制备胞内外多糖及其产业化应用提供参考和依据。     

灵芝液态发酵胞内外多糖结构特征及其活性研究进展

灵芝是一味传统的中药材,具有很高的药用价值,多糖是其主要的活性成分之一,可从其子实体、孢子粉、发酵菌丝体和胞外液中获得。近年来,从灵芝菌丝体和胞外液中发现的多糖越来越得到研究者们的关注。本文从发酵培养基成分及发酵条件对灵芝胞内外多糖的影响、灵芝胞内外多糖的结构、灵芝胞内外多糖生物活性3个方面进行综述,为发酵来源灵芝多糖的开发利用提供科学理论依据。     

灵芝三萜的生物合成和发酵调控

灵芝作为一种名贵的药用真菌,在我国已有2 000多年的利用历史。灵芝三萜是灵芝的关键药效成分之一。从灵芝三萜的结构和构效关系、灵芝三萜的合成途径和相关关键酶,以及灵芝三萜的深层发酵调控策略和技术等方面,综述了灵芝三萜生物合成和发酵调控方面的新进展,进一步提出了当前存在的主要问题,并对今后的主要研究策略和研究方向进行了分析与展望。     

产灵芝胞外多糖培养基的优化及发酵指标变化

经单因素和正交试验优化,灵芝胞外多糖最佳发酵培养基各成分质量分数为:麦芽糖2%,黄豆粉1%,FeSO4·7H2O0.02%,KH2PO40.1%,土豆汁体积分数30%,pH自然,产量可达到86.36g·L-1(湿重)。灵芝胞外多糖产量受发酵过程各因素的影响,发酵过程中pH、总糖、还原糖和氨基氮有一定的相关性。灵芝多糖整个发酵过程需要144h左右,第6d达到发酵终点。     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

药用昆虫蜣螂对灵芝多糖生物合成的影响

采用液体深层发酵方式,研究了几种药用昆虫对灵芝多糖生物合成的影响。结果表明,药用昆虫蜣螂在添加量为5g/L时能显著促进灵芝胞内多糖(IPS)和胞外多糖(EPS)的形成(P<0.05)。胞内多糖和胞外多糖的产量分别由对照的(1.93±0.09)g/L和(520.3±20.2)mg/L提高到(2.41±0.12)g/L和(608.9±20.2)mg/L。灵芝胞内多糖和胞外多糖在DEAE纤维素柱上都可分离得到5种主要组分,其中IPS-1和EPS-1分别为2类多糖的主要组分。进一步用凝胶柱分离显示,IPS-1由3个单个的组分组成,EPS-1由2个单个的组分组成。添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖中没有出现新的组分,且各组分的相对含量也没有显著变化(P>0.05),提示添加蜣螂发酵后,灵芝胞内多糖和胞外多糖主要组分的合成途径并未改变。     

灵芝液体深层发酵研究进展

用液体深层发酵技术进行工业化培养以获取灵芝活性多糖和三萜是灵芝研究和生产中的热点和方向。本文介绍了近年来灵芝液体发酵技术在培养基的组成、菌种选育、接种量、温度以及发酵模式和动力学方面的研究进展。并探讨了当前灵芝液体发酵研究中的一些问题,为今后进一步深入研究提供思路。     

灵芝液态深层发酵三萜类化合物研究进展

三萜类化合物是灵芝中主要的活性化学成分之一,由于其具有多种重要的生理活性,现已成为国内外学者研究灵芝的热点。本文总结了灵芝三萜发酵工艺的优化及其生物合成中的信号转导等方面的进展,并在此基础上提出了灵芝发酵研究中存在的问题,以期为灵芝三萜液态深层发酵的调控研究及发酵生产工艺的开发提供参考和启示。     

灵芝多糖发酵工艺条件的研究

通过对灵芝菌As5.504发酵,研究不同糖源、氮源、生长因子及接种量、装液量对灵芝细胞生长和灵芝多糖生产的影响。结果表明当以葡萄糖,蛋白胨,VB5分别为碳源、氮源、生长因子及接种量、装液量分别为7.5mL、150mL时,为As5.504产多糖最佳发酵工艺条件,产多糖量最高为0.940g·L-1。     

玉米水解糖液体培养灵芝发酵条件的优化

目的：优化液体培养灵芝的发酵条件,提高多糖产量。方法：采用玉米水解糖为主要成分的培养基,通过单因素和正交实验,对赤芝G22菌株液体培养过程中影响多糖产量的发酵温度、摇床转速等工艺条件进行了研究。结果：经极差分析和方差分析确定了多糖高产的最佳发酵条件为：发酵温度27℃、摇床转速170r/min、培养基初始pH值6.5、发酵时间144 h。结论：通过优化液体发酵条件,可显著提高灵芝多糖的产量。在最佳发酵条件下液体培养G22菌株,灵芝总多糖产量由1.851g/L提高到2.439g/L,提高了31.0%。     

毕赤酵母工程菌高密度发酵的研究进展

近年来毕赤酵母已成为一种优越的异源蛋白表达系统。而提高目的蛋白的表达水平,高密度发酵已成为关键技术环节之一。我们从毕赤酵母工程菌的选择、培养基的优化设计,以及发酵工程过程控制等方面简要阐述毕赤酵母的高密度发酵,并提出了工程菌在高密度发酵过程中存在的问题。     

产虫草素酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化

虫草素作为药用真菌蛹虫草的主要活性成分,具有抗肿瘤、抗病毒等多种生理功能。现阶段虫草素主要通过蛹虫草液体发酵生产,但发酵周期长、生产强度低,制约了其大规模开发利用。文中在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae S288C中异源表达虫草素合成关键基因ScCNS1和ScCNS2,成功构建了产虫草素的酵母工程菌SHC16,发酵240 h虫草素产量可达67.32 mg/L;基因表达分析显示,发酵后期磷酸戊糖途径、嘌呤代谢及虫草素合成途径关键酶编码基因ZWF1、PRS4、ADE4、ScCNS1及ScCNS2表达水平显著上调。进一步地,通过优化发酵培养基组成,确定以50 g/L葡萄糖为初始底物结合一次补料、添加5 mmol/L Cu2+和1.0 g/L腺嘌呤为最适培养基组成。基于此在5 L搅拌发酵罐中开展补料分批发酵,144 h虫草素产量达到137.27 mg/L,生产强度达0.95 mg/(L·h),较未优化发酵体系提高240%。     

影响灵芝三萜类物质液态发酵合成的关键因素研究进展

灵芝是我国名贵的食药两用型菌类,具有广泛的药用价值,其三萜类物质为灵芝中最主要的药理活性物质之一。灵芝液态发酵因具有生长周期短、环境条件可控、目标产物质量稳定及易实现规模化制备等特点而成为获得灵芝三萜类物质最有前景的方式。灵芝三萜代谢途径、发酵工艺及参数、溶解氧控制等是影响灵芝三萜类物质液态发酵合成的关键因素。本文总结了灵芝三萜生物合成的代谢途径和相关的酶(基因)、液态发酵方式和发酵参数调节的溶解氧控制这3个层面对灵芝三萜类物质生物合成的影响,并对今后的研究方向进行了展望,为液态培养灵芝三萜类物质调控及高产提供参考,也为下一步研究提供借鉴。     

赖氨酸流加发酵最优控制的研究

在赖氨酸发酵动力学模型和庞特里金明小值原理的基础上,得出流加发酵的最优化底物流加方式。并进一步对流加发酵的全过程进行了分析,得出了在实际控制中较为可行的流加发酵全过程的总控制策略,实际控制表明在小型反应器中赖氨酸产生菌FB42的发酵水平为81．6g／l。、转化率为0．418％、生产强度为1．16g／h·L,和分批发酵相比分别提高了45．4％、9．7％和28．4％。     

溶氧对变溶菌素发酵的影响

变溶菌素是由球孢链霉菌产生的一种胞外溶菌酶群。它包括几种不同类型的溶菌酶,有着广阔的用途和良好的应用前景。许多研究结果[1,2]表明,它比卵清溶菌酶有更为广泛的溶菌谱,应用范围更广,尤其是在预防和治疗龋齿[3]方面有其独特的优点。在医药上可用作灭菌剂,也可用其作?..     

Influence of pH regulation and nutrient content on cephalosporin C production in solid-state fermentation by Acremonium chrysogenum C10

Aims: To investigate the effect of pH regulation and nutrient concentration on cephalosporin C (CPC) production in solid‐state fermentation (SSF), using sugarcane bagasse as inert support, impregnated with liquid medium. Methods and Results: Solid‐state fermentation using different initial pH values, buffer and nutrient concentrations were performed. Results revealed pH as a key parameter in CPC SSF, as it hampered the antibiotic production not only above 7·8, but also under 6·4. Using initial pH lower than 6·8 and PB in the solid medium, it was possible to keep pH within the production range, increase the production period (from 1 to 3 days) and hence the CPC yield from 468 to 3200 μg gdm^?1 (g^?1 of dry matter). Conclusion: Parameters that help to keep pH in adequate values for CPC production in SSF, such as initial pH, buffering system and nutrient concentration, can greatly increase the production time and CPC yields in this fermentation technique. Significance and Impact of the Study: This is the first work on CPC production on impregnated support, and the only one revealing pH as a key parameter; it is also shown that high nutrient concentration can improve CPC yields in SSF as long as pH is kept under control.     

休哈塔假丝酵母乙醇发酵性能的研究

木糖的高效发酵是制约纤维素燃料乙醇生产的技术瓶颈之一,高性能发酵菌种的开发是本领域研究的重点。以木糖发酵的典型菌株休哈塔假丝酵母为材料,研究氮源配比、葡萄糖和木糖初始浓度、葡萄糖添加及典型抑制物等因素对其木糖利用和乙醇发酵性能的影响规律。结果表明,硫酸铵更适宜于木糖和葡萄糖发酵产乙醇。在摇瓶振荡发酵条件下,该酵母可发酵164.0 g/L葡萄糖生成61.9 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别为99.8%和74.0%;受酵母细胞膜上转运体系的限制,对木糖的最高发酵浓度为120.0 g/L,可生成45.7 g/L乙醇,糖利用率和乙醇得率分别达到94.8%和87.0%。休哈塔假丝酵母发酵木糖的主要产物为乙醇,仅生成微量的木糖醇;添加葡萄糖可促进木糖的利用;休哈塔假丝酵母在葡萄糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为8.32和2.55 g/L,木糖发酵时的乙酸和甲酸的耐受浓度分别为6.28和1.15 g/L。     

微白黄链霉菌G-1发酵液抗真菌特性研究和发酵条件优化

为明确微白黄链霉菌(Streptomyces albidoflavus)G-1发酵液抗真菌特性和较优发酵条件,本研究采用平板对峙法、生长速率法、单因素试验、RDA分析和响应面CCD设计分别对其抗真菌特性、产抗菌物质关键限制因子和发酵条件较优组合进行了探究.结果 表明:S.albidoflavus G-1发酵液对马铃薯早...     

影响酵母细胞麦角固醇的发酵控制参数的分析

研究了麦角固醇发酵过程中的参数。比较了溶氧、OUR、Ph和残糖浓度与酿酒酵母的生物量和麦角固醇含量的关系 ,并研究了这些参数之间的内在联系。研究表明 ,溶氧能比较准确地反映酵母的生长状况 ,是发酵过程中的一个较好的控制参数。将溶氧控制在 12 %左右能有效提高单位体积发酵液中的麦角固醇的产量。     

鸟苷发酵过程的多尺度问题研究

以鸟苷发酵为对象,在生物反应器中以多尺度问题的角度,对在线计算机数据进行相关分析,结合中间代谢物及有关酶活性的检测,建立了以代谢流为核心的多尺度调控方法;又通过与代谢流迁移有关的动态化学计量分析,实现了对批式发酵过程的时变系统估算,建立了主体代谢与产物形成的支路代谢间,包括能量与物质流的关系模型;最后,把具有不同生产能力菌株的关键基因与基因库数据进行了序列比较,发现了本文研究的菌株已具备高产能力,即编码sAMP合成酶的基因发生移码突变以及pur操纵子的多处突变,而中心代谢流迁移是过程优化的关键。对开展微生物功能基因组学的研究和工业过程优化的问题进行了探讨,作者提出有必要从生物反应器的系统生物学高度来认识和解决所面临的问题。